Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


»митаци€ узкополосных полей помех




 

»митаци€ узкополосных полей помех с учетом защиты охра≠н€емого правовыми нормами "электромагнитного спектра" дол≠жна производитьс€ в экранированных помещени€х, облицован≠ных поглотител€ми. »з-за высоких интенсивностей обучени€ во врем€ испытаний в абсорбирующей камере не должен находитьс€ обслуживающий персонал. ѕри чрезмерных плотност€х потока мощности существует опасность возгорани€ поглотителей. ¬вод в эксплуатацию мощных генераторов сигна≠лов и мощных усилителей предполагает наличие разрешени€ ‘едерального почтового ведомства. ƒл€ различных классов ок≠ружающей среды требуемые степени жесткости испы≠таний приведены в нормативных документах VDE 0843, ч. 3.

¬ качестве передающих антенн вследствие принципа взаим≠ности подход€т все антенны, которые уже подробно описаны при изложении проблем измерений излучений. –азличи€ между приемными и передающими антеннами в основном состо€т в том, что, например, симметрирующий трансформатор на переходе коаксиальный кабель Ч антенна должен быть сконструирован с учетом допустимых нагрева и нелинейности при за≠данной мощности передатчика. ƒл€ питани€ антенны примен€≠ютс€ источники напр€жени€, состо€щие из задающего генерато≠ра и подключенного к его выходу усилител€ мощности. ¬ зависи≠мости от ширины перекрываемого частотного диапазона могут потребоватьс€ несколько задающих генераторов и усилителей мощности, которые основаны на различных принципах генери≠ровани€ и усилени€. „тобы достичь у испытуемого объекта по≠сто€нной напр€женности пол€ при всех частотах, завис€щие от частоты колебани€ усилени€ и рассогласовани€ должны быть скомпенсированы посредством автоматической регулировки на≠пр€жени€ через цепь обратной св€зи. ѕоследн€€ может быть ре≠ализована в основном двум€ способами. ¬ первом случае измер€≠ют напр€женность пол€ у образца ненаправленной антенной и передают сигнал по световоду регулирующему усилителю, кото≠рый после сравнени€ заданного и истинного значений подстраи≠вает усиление (рис. 6.26). –егулирующие усилители, выполнен≠ные по последнему слову техники, чаще всего имеют несколько входов дл€ нескольких датчиков пол€.

–ис. 6.26 Ц »митаци€ пол€ с контуром регулировани€ через датчик пол€

¬ другом случае вместо датчика пол€ дл€ получени€ истинно≠го значени€ используют направленный ответвитель, выходное напр€жение которого подводитс€ к регулирующему усилителю (рис. 6.27). Ќаправленный ответвитель допускает раздельное измерение мощности в пр€мом направлении (к антенне) и мощности, отраженной антенной обратно к передатчику. –азность обоих сигналов характеризуетс€ мощностью, излучаемой антенной. ѕо сравнению с направленным ответвителем регулировка уровн€ с мощностью ненаправленной антенны обладает тем преимуществом, что учитываетс€ вли€ние диаграмм направленности передающих антенн.

–ис. 6.27 Ц »митаци€ пол€ с контуром регулировани€ через ответвитель

—пециальные антенны, открытые и закрытые волноводы. Ќар€ду с уже описанными антеннами, предназначенными дл€ измерений помех в виде квазистатических электрических и магнитных полей примен€ютс€ следующие специальные антенны или устройства наведени€ пол€ (VDE 0847, ч. 4[Ћ.]).

ћагнитные пол€ частотой от 30 √ц до 3 ћ√ц. ƒл€ исследовани€ помехоустойчивости в сосредоточенных магнитных пол€х предназначена испытательна€ установка, изображенна€ на рис. 6.28. ќсева€ составл€юща€ напр€женности магнитного пол€ соленоида длиной 1 и числом витков N рассчитываетс€ приблизительно

–ис. 6.28 Ц —оленоид дл€ имитации сосредоточенных
квазистатических магнитных полей

–ис. 6.29 Ц  атушка-рамка дл€ имитации магнитных полей, распределенных в пространстве

 

–ис. 6.30 Ц ѕара катушек √ельмгольца дл€ воспроизведени€ магнитного пол€ с незначительной неоднородностью, поддающегос€ расчету

≈сли весь испытуемый объект должен быть подвергнут воз≠действию распределенного в пространстве магнитного пол€, то используют испытательную установку, показанную на рис. 6.29. ќна содержит фиксированную в дерев€нном каркасе катушку-рамку. —в€зь между напр€женностью магнитного пол€ и током питани€ катушки устанавливаетс€ калибровкой с использова≠нием магнитометрических зондов. Ётот недостаток отсутствует у испытательного устройства, изображенного на рисунке 6.30. ћежду обеими расположенными на рассто€нии кольцевыми катушка-ми радиуса г0 существует приблизительно однородное магнитное поле

. (6.14)

Ёлектрические пол€ частотой от 10 до 150 ћ√ц.  вазистатическое электрическое поле можно генерировать устройствами, показанными на рисунках 6.31 и 6.32. Ѕлагодар€ вход≠ному трансформатору с отношением числа витков, например, 1:2 внутреннее сопротивление усилител€ мощности 50 ќм может быть согласовано в 4 раза большим полным сопротивлением ан≠тенны. ќдновременно получают удвоение напр€жени€ в антенне и ее напр€женности пол€ и тем самым эффективнее использует≠с€ мощность усилител€ высокой частоты. Ќагрузочные сопро≠тивлени€ рассчитываютс€ на тепловую нагрузку до нескольких киловатт. ƒополнительный трансформатор преобразует сопротив≠ление нагрузки в 50 ќм. Ѕлагодар€ чему могут быть применены стандартные, выдерживающие большую тепловую нагрузку, ко≠аксиальные высокочастотные резисторы.

 

–ис. 6.31 Ц Ќесиммет≠рично питаема€ ан≠тенна в электричес≠ком поле

 

–ис. 6.32 Ц —имметрично питаема€ антенна дл€ электрического пол€ с внешним нагрузочным сопротивлением

—оздаваемые описанными устройствами электрические пол€ очень неоднородны, и их пространственное распределение обыч≠но неизвестно. Ѕолее определенные пол€ получают с помощью открытых волноводов Чполосковых линий (рис. 6.33) (см. нормы VDE0843,ч.3 [Ћ.]). ќбе пластины образуют электрически длинную линию. ¬ыбор размеров конических переходников и отношени€ ширины пластины к рассто€нию между ними осуще≠ствл€етс€ таким образом, чтобы волновое сопротивление от подвода тока до нагрузочного сопротивлени€ было посто€нным. ѕри этом под волновым сопротивлением всегда понимаетс€ за≠вис€щее от геометрических размеров полосковой линии отношение напр€жени€ к току. ¬олновое сопротивление среды, т. е. отношение в объеме между проводниками составл€ет при поперечных электромагнитных волнах независимо от геометрических размеров в полосковой линии всегда

ќм,

 

 

если ; .

–ис. 6.33 Ц ќткрытый волновод (лини€ из параллельных пластин, полоскова€ лини€)

ѕри посто€нном напр€жении и низких частотах (λ>> l) между пластинами имеетс€ квазистатическое электрическое поле, напр€женность которого рассчитываетс€ как

. (6.15)

»спользуема€ высота, на которой может быть расположен ис≠пытуемый объект составл€ет примерно треть рассто€ни€ между пластинами.

ѕри высоких частотах (λ Ђl, λ Ђd) от подвода тока к на≠грузочному сопротивлению распростран€ютс€ направленные между проводниками электромагнитные волны с поперечно ори≠ентированными векторами напр€женностей электрического и магнитного пол€. ѕоэтому электрическое поле по-прежнему мо≠жет быть рассчитано из (6.15), однако воздействие на испытуе≠мый объект получаетс€ иным, нежели в чисто квазистатическом поле. ѕри очень высоких частотах (λ Ђd) пропадает поперечна€ ориентаци€ векторов, формируютс€ замет≠ные высшие моды, и (8.15) не верно. ≈сли участок с параллель≠ными проводами полосковой линии короток, то открытый волновод ведет себ€ как конусообразна€ лини€ [Ћ.].

ƒругую возможность получени€ квазистатических электрических полей и св€занных поперечных электрических и магнитных полей дают измерительные “≈ћ - €чейки. Ёто особые конструк≠ции экранированных помещений, созданные специально дл€ ис≠пытаний объектов на помехоустойчивость к излучени€м при раз≠решении проблем Ёћ— [Ћ.]. ќни представл€ют собой коаксиальные волноводы с пр€моугольным поперечным сечением, которые на обоих или только на одном конце переход€т в коаксиальные кабельные системы с тем же волновым сопротивлением (чаще всего 50 ќм, рис. 6.34). —оотношение поперечных се≠чений наружных и внутренних проводников, как и у открытых волноводов, выбираетс€ так, чтобы волновое сопротивление оставалось посто€нным. ѕри условии, что g<< w, волновое сопротивление измерительной “≈ћ - €чейки согласно [Ћ.] приблизительно рассчитываетс€ как

. (6.16)

–ис. 6.34 Ц  лассическа€ измерительна€ мера дл€ “Ёћ - волн (€чейки  рэйфорда [Ћ.])

ќптимальную с точки зрени€ волнового сопротивлени€ кон≠струкцию конических переходников и нагрузочного сопротивле≠ни€ определ€ют рефлектометрией во временной области. ѕри частотах ниже предельной дл€ существовани€ первой попереч≠ной моды (поперечно-электрическа€ волна с и , [Ћ.]),

(6.17)

«десь - скорость света. Ќапр€женность электрического пол€ в центральной внутренней области, как и у полосковой линии, приближенно определ€етс€ как

,

где - выходное напр€жение передатчика; - рассто€ние меж≠ду наружным и внутренним проводниками. » здесь полезно ис≠пользуема€ высота дл€ размещени€ объекта составл€ет примерно d/Џ.

ќбычно напр€женности пол€ имеют значени€ 100 и 500 ¬/м. ¬ области частот, где формируютс€ “≈ћ - волны, распределение пол€ может быть определено расчетом электростатических полей, что, однако, нерационально, так как при соблюдении усло≠вий возникновени€ “≈ћ-волн напр€женность пол€ может быть определена из (6.18), а при несоблюдении условий расчЄты не≠верны. ѕространственное распределение напр€женности элект≠рического пол€ в особенности вблизи стен, измер€етс€ зондами. Ќа неоднородност€х, например, в местах перехода от кони≠ческих участков к пр€моугольным в средней части €чейки, созда≠ютс€ элементарные волны, которые накладываютс€ на основные, тем самым искажа€ поле в €чейке (рис. 6.35, a).

–ис. 6.35 Ц »скажени€ мод в “≈ћ - €чейке (а) и √“≈ћ - €чейка дл€ измеренной эмиссии помех (б)

≈сли ограничить “≈ћ - €чейку рупорообразной частью со стороны источника питани€, то можно получить так называемую гигагерцевую “≈ћ - €чейку (√“≈ћ - €чейку), в которой распростран€етс€ приблизительно сферический фронт невозмущенной “≈ћ - волны. Ќесимметричным расположением внутреннего провода можно обеспечить больший измерительный объем дл€ размещени€ испытуемого объекта (рис. 6.35, б)).

—огласованный режим между центральным проводником и корпусом €чейки достигаетс€ при средних частотах комбинацией из последовательно и параллельно соединенных резисторов, образующих волновое сопротивление Z0. ќднако точное согласование при помощи резисторов не возможно, торцевую стенку €чейки покрывают конусообразными поглотител€ми, сильно ослабл€ющими отраженные волны при повышенных частотах, и поэтому рупорообразную часть €чейки можно рассматривать как бесконечно длинную и не считатьс€ с незначительными по амплитуде отраженными волнами.

√“Eћ-€чейки вследствие простой конфигурации особенно пригодны дл€ измерений эмиссии помех объектами. ѕри таких измерени€х распростран€ющиес€ во всех направлени€х волны многократно отражаютс€ от стенок рупорообразной части и попадают на поглотитель, что приводит к по€влению блуждающих волн. ѕоэтому обычный дл€ теории антенн принцип взаимности ставитс€ под сомнение, и нельз€ воспользоватьс€ пон€тием ан≠тенного коэффициента. ћногосторонними измерени€ми при раз≠ных положени€х объекта относительно оси €чейки путем пере≠расчета можно установить действительный уровень излучаемых помех. ѕолна€ информаци€ о √“≈ћ - €чейках содержитс€, напри≠мер, в [Ћ.].

”силители. ¬ыходна€ мощность обычных измерительных пе≠редатчиков и генераторов сигналов обычно слишком мала, чтобы иметь возможность проводить испытани€ на помехоустойчивость в услови€х, близких € реальным. ѕоэтому дл€ питани€ антенн примен€ют специальные мощные генераторы сигналов или под≠ключение к выходу усилители мощности. “ак как требовани€ к усилител€м с большой шириной полосы частот и высокого коэф≠фициента усилени€ противоречат друг другу, то как правило, требуютс€ несколько усилителей, работающих в разных диапазо≠нах и с различными активными элементами.

¬ажнейшими параметрами усилителей €вл€ютс€: ширина по≠лосы частот, коэффициент усилени€, выходна€ мощность, ста≠бильность, допуск на рассогласование на выходе.

»деальный усилитель в пределах ширины полосы частот (разность между верхней и нижней граничными частотами, ¬ =f г.в. Цf г.н.) обладает посто€нным коэффициентом усилени€ по напр€жению независимо от нагрузки (между холостым ходом и номинальным режимом работы). ” реальных усилителей коэффициент усилени€ колеблетс€ в зависимости от частоты и нагрузки, поэтому частотную характеристику равномерной назвать никак нельз€. ќднако коэффициент усилени€ посто€нно должен быть таким большим, чтобы при максимальном сигнале на входе усилител€ (например, 1 м¬т) и в минимумах частотной характеристики на предусмотренной нагрузке могла быть получена требуема€ выходна€ мощность. ќбычные регулируемые усилители и при очень неровной частотной характеристике, как правило, вполне применимы при испытани€х. ѕри несогласованной нагрузке, например, из-за сильной частотной зависимости полного сопротивлени€ с высоким коэффициентом сто€чей волны усилитель должен быть способным использовать отраженную мощность.  роме того, ни в каком режиме работы из-за непредвиденной положительной обратной св€зи усилитель не может становитьс€ генератором, дл€ чего служат схемы защиты.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 599 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќасто€ща€ ответственность бывает только личной. © ‘азиль »скандер
==> читать все изречени€...

546 - | 472 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.015 с.